一种电容降压可调式智能蓄电池充电器的制作方法

本发明涉及蓄电池充电技术领域，具体是一种电容降压可调式智能蓄电池充电器。

背景技术：

蓄电池以其优良的电性能、易维护等优点，成为机动车和电动自行车重要的启动电源，并且广泛应用于邮政、医疗、军事及应急电源等许多领域。但是，在蓄电池充电技术上，我国与国外先进水平还存在有较大差距。目前国内主要采用的多是传统的变压器降压整流型充电器或是可控硅整流型充电器。前者体积庞大，笨重，不便移动，且充电电流不稳定，受电网电压影响大。后者耗电量大，造成电能的巨大浪费，且安全性较差。一般的蓄电池自动充电器虽然具有大电流和涓流充电自动转换，但在涓电流充电时电流不可调。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种电容降压可调式智能蓄电池充电器，该充电器体积小巧、重量轻、能随着蓄电池两端电压的升高而自动调整其充电电流，能够有助于延长蓄电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种电容降压可调式智能蓄电池充电器，包括电容降压电路、电流调节电路和自动关机保护电路；所述的电容降压电路由电源开关SA，熔断器FU，电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2、C3、C4、C5，按钮SB1、SB2、SB3、SB4，整流桥堆UR，稳压管D1，发光二极管LED1组成；所述的电流调节电路由电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13，电位器RP1，稳压管D2、D3、D4，三极管Q1、Q2、Q3，比较放大器IC1、IC2、IC3、发光二极管LED2和蓄电池组E组成；所述的自动关机保护电路由光耦IC4，三极管Q4，稳压管D5，电阻R14，继电器K1及其常闭开关K1-1组成；

电阻R1和电容C1并联后与按钮SB1串联形成第一电路，电阻R2和电容C2并联后与按钮SB2串联形成第二电路，电阻R3和电容C3并联后与按钮SB3串联形成第三电路，电阻R4和电容C4并联后与按钮SB4串联形成第四电路，第一电路、第二电路和第三电路交联在第四电路的两端，交流电压的一个输出端依次经过电源开关SA和熔断器FU与第四电路的一端连接，交流电压的另一个输出端和第四电路的另一端分别与整流桥堆UR的两个交流输入端连接，整流桥堆UR的两直流输出端与电容C5和稳压二极管D1的并联电路的两端连接，电容C5的负极接地，电容C5的正极经电阻R5与电容C5的负极连接；

电器K1的常闭开关K1-1的一端与电容C5的正极连接，另一端分别与三极管Q1、Q2和Q3的集电极连接，比较放大器IC1、IC2、IC3的2脚均与三极管Q3的集电极连接，比较放大器IC1的2脚还依次通过稳压二极管D2和电阻R6接地，比较放大器IC2的2脚还依次通过稳压二极管D3和电阻R8接地，比较放大器IC3的2脚还依次通过稳压二极管D4和电阻R10接地，比较放大器IC1、IC2、IC3的6脚分别与三极管Q1、Q2和Q3的基极连接，三极管Q1、Q2和Q3的发射集分别经电阻R7、R9和R11与蓄电池级E的正极连接，蓄电池组E的正极分别两路，一路经电阻R13与蓄电池组E的负极连接，另一路依次经过电位器RP1和电阻R12与蓄电池组E的负极连接，比较放大器IC1、IC2、IC3的3脚均连接在电位器RP1和电阻R12之间；

所述光电耦合器的1脚和4脚连接后与三极管Q1的集电极连接，光电耦合器的2脚与三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的发射集依次通过稳压二极管D5和电阻R14接地，光电耦合器的3脚通过继电器K1接地，三极管Q4的基极连接在电位器RP1和电阻R12之间。

本发明改变了降压方式，不采用变压器进行降压，因而可以有效减小充电器的体积，并能减轻充电器的重量，同时，还能节省制造成本。该充电器能够随着蓄电池两端电压的升高而自动调整其充电电流，当蓄电池两端电压过高时，能够切断供电电源，实现自动关机保护，从而可以有效地延长蓄电池的寿命。

进一步，在电阻R5和地之间还连接有发光二极管LED1。当开机后蓄电池未接入充电电路或是线路接触不良，会产生200V左右的高压，此时发光二极管LED1点亮报警。

进一步，电阻R13和蓄电池组E的负极之间还连接有发光二极管LED2。如果蓄电池的正负极接反时，此时发光二极管LED2点亮报警。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种电容降压可调式智能蓄电池充电器，包括电容降压电路、电流调节电路和自动关机保护电路；所述的电容降压电路由电源开关SA，熔断器FU，电阻R1、R2、R3、R4、R5，电容C1、C2、C3、C4、C5，按钮SB1、SB2、SB3、SB4，整流桥堆UR，稳压管D1，发光二极管LED1组成；所述的电流调节电路由电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13，电位器RP1，稳压管D2、D3、D4，三极管Q1、Q2、Q3，比较放大器IC1、IC2、IC3、发光二极管LED2和蓄电池组E组成；所述的自动关机保护电路由光耦IC4，三极管Q4，稳压管D5，电阻R14，继电器K1及其常闭开关K1-1组成；

电阻R1和电容C1并联后与按钮SB1串联形成第一电路，电阻R2和电容C2并联后与按钮SB2串联形成第二电路，电阻R3和电容C3并联后与按钮SB3串联形成第三电路，电阻R4和电容C4并联后与按钮SB4串联形成第四电路，第一电路、第二电路和第三电路交联在第四电路的两端，交流电压的一个输出端依次经过电源开关SA和熔断器FU与第四电路的一端连接，交流电压的另一个输出端和第四电路的另一端分别与整流桥堆UR的两个交流输入端连接，整流桥堆UR的两直流输出端与电容C5和稳压二极管D1的并联电路的两端连接，电容C5的负极接地，电容C5的正极经电阻R5与电容C5的负极连接；

电器K1的常闭开关K1-1的一端与电容C5的正极连接，另一端分别与三极管Q1、Q2和Q3的集电极连接，比较放大器IC1、IC2、IC3的2脚均与三极管Q3的集电极连接，比较放大器IC1的2脚还依次通过稳压二极管D2和电阻R6接地，比较放大器IC2的2脚还依次通过稳压二极管D3和电阻R8接地，比较放大器IC3的2脚还依次通过稳压二极管D4和电阻R10接地，比较放大器IC1、IC2、IC3的6脚分别与三极管Q1、Q2和Q3的基极连接，三极管Q1、Q2和Q3的发射集分别经电阻R7、R9和R11与蓄电池级E的正极连接，蓄电池组E的正极分别两路，一路经电阻R13与蓄电池组E的负极连接，另一路依次经过电位器RP1和电阻R12与蓄电池组E的负极连接，比较放大器IC1、IC2、IC3的3脚均连接在电位器RP1和电阻R12之间；

所述光电耦合器的1脚和4脚连接后与三极管Q1的集电极连接，光电耦合器的2脚与三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的发射集依次通过稳压二极管D5和电阻R14接地，光电耦合器的3脚通过继电器K1接地，三极管Q4的基极连接在电位器RP1和电阻R12之间。

本发明改变了降压方式，不采用变压器进行降压，因而可以有效减小充电器的体积，并能减轻充电器的重量，同时，还能节省制造成本。该充电器能够随着蓄电池两端电压的升高而自动调整其充电电流，当蓄电池两端电压过高时，能够切断供电电源，实现自动关机保护，从而可以有效地延长蓄电池的寿命。

在电阻R5和地之间还连接有发光二极管LED1。

电阻R13和蓄电池组E的负极之间还连接有发光二极管LED2。

工作原理：220V市电经电源开关SA、熔断器FU、四组按钮开关SB1-SB4、四组电容C1-C4降压后，加到整流桥堆UR进行桥式整流。传统的降压方式一般通过使用变压器来完成，但是变压器体积较大，成本也较高。本发明采用电容降压的方式，就可以解决降压的问题，不仅简化电路，还节约成本。以电容C1为例，如果将电容C1后面的电路都看作负载的话，那么相当于电容C1和一个电阻R1串联在市电通路里，电容和电阻在交流下都是有阻抗的，因而能进行串联分压，这样，到负载上的电压就变小了。电容C1起到了限流的作用，它决定了电路中的最大电流，当负载一定的情况下，电容C1也就决定了负载上可以得到的电压，最终起到了降压的作用。电阻R1是电源关闭后电容C1的电荷泄放电阻。稳压二极管D1是为了在市电的整个周期给电容C1提供充放电通路。因为要保证电容C1在整个交流电周期内都是工作的。

图1中如果负载短路，220V交流电全部加在电容C1上，电路中的电流等于电容C1的充放电电流。

此外，通过四组按钮开关SB1-SB4切换电路中的四组电容C1-C4，得到不同的充电电流，且电流稳定，只要供电220V电源频率不变，其电流在电源电压降到180V时仍能保持恒定。合理选择电容C1-C4，通过按钮开关SB1-SB4的不同组合可得到1A-15A的充电电流，可满足现有蓄电池的充电要求。

当开机后蓄电池未接入充电电路或是线路接触不良，两线柱会产生200V左右的高压，此时发光二极管LED1点亮报警。如果蓄电池的正负极接反时，此时发光二极管LED2点亮报警。

比较放大器输出电压供给三级管的基极，当三极管基极电压大于稳压管反向击穿电压时，该三极管导通，电源经该三极管的ce结和限流电阻给蓄电池充电。在图1中，稳压二极管D2、D3、D4中的反向击穿电压依次增大，因此在蓄电池电压逐渐上升的过程中，稳压二极管D2、D3、D4先后被击穿，电路自动将各限流电阻顺次接入充电电路，即随着蓄电池电压逐渐升高而逐次降低蓄电池的充电电流。本发明设置了三个档位，也可以根据自己的需要设置更多的档位。

当蓄电池充满电后，12V蓄电池两端的电压上升到15V时，蓄电池的采样电压加至三极管Q4的基极电压，如果大于稳压二极管D5的2.8V时，三极管Q4导通，光电耦合器IC4的3脚和4脚导通，继电器K1接通，其常闭开关K1-1断开，切断供电电源，实现自动关机保护。